【正文】 姿態(tài)控制和一般工業(yè)應用等方面具有廣闊的利用開發(fā)前景“因此對倒立擺控制機理的研究具有重要的理論和實踐意義”。 市場運作 目前有關倒立擺的研究主要集中在亞洲 ,如中國的北京師范大學、北京航空航天大學、中國科技大學 ,日本的東京工業(yè)大學、東京電機大學 ,東京大學。韓國的釜山大學、忠南大學 ,此外 ,俄羅斯的圣彼得堡大學、美國的東佛羅里達大學、俄羅斯科學院、波蘭的波茲南技術大學、意大利的佛羅倫薩大學也都對這個領域有持續(xù)的研究。近年來 ,雖然各種新型倒立擺不斷問世 ,但是可自主研發(fā)并生產倒立擺裝置的廠家卻并不多。目前 ,國內各高?；旧隙疾捎孟愀酃谈吖竞图幽么?Quanser 公司生產的系統(tǒng) 。其它一些生產廠家還包括 (韓國 )奧格斯科技發(fā)展有限公司 (FT4820型倒立擺 )、保定航空技術實業(yè)有限公司。 北京石油化工學 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設計 用紙 25 成本分析 交流流伺服電機：松下伺服電機 A 系列（型號： MSMA022A1C） 價格： 4000 松下伺服電機 A4 系列（型號： MSMD022P1U）價格： 3000 左右 松下伺服電機 A5 系列（型號： MSMD022G1U）價格： 2500 左右 相比較而 言，松下 A5 系列伺服電機更有優(yōu)勢，性價比更高。特點：快速、智能、輕便、放心、便利。 角編碼器（型號： OVW2022MD）價格： 520 左右 北京石油化工學 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設計 用紙 26 限位開關：材料：塑料 型號： EESX386M 671A 價格： 2 元 /個 機床護線拖鏈：材料：橡膠 長度 80cm 寬 3cm 價格 25 元 /條左右 同步帶：材料：橡膠 價格： 10 元 /條 北京石油化工學 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設計 用紙 27 同步輪：材料：不銹鋼 價格： 20 元 /個 滑 竿：材料：不銹鋼 長 75cm 直徑 價格： 25 元 /根 需 要兩根 擺 桿：材料：鋁合金 長 50cm 直徑 1cm 價格： 50 元 /根 底 座：材料：不銹鋼 尺寸： 1000x215x40mm 價格： 100 元 小 車：材料：鋁合金 質量： 價格： 200 元 運動控制器： 價格： 6300 元左右 北京石油化工學 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設計 用紙 28 參 考 文 獻 1.《綜合課程設計 A 任務書》 .盛沙、戴波 .北京石油化工學院 2.《自動控制原理》第五版 . 胡壽 松 . 科學出版社 3. 金傳偉 .基于遺傳算法的 PID 參數(shù)優(yōu)化與仿真 [J].微計算機信息， 2021， 18(7) ： 7273. 4. 黃忠霖．控制系統(tǒng) MATLAB 計算及仿真 [M]．北京 ： 國防工業(yè) 出版社， 2021． 5. GT 系列運動控制器用戶手冊 : 固高科技（深圳）有限公司 : 固高科技（深圳）有限公司 7. 趙世敏 . 控制理論專題實驗指示書 : 清華大學自動化系 , 2021 8. 薛安克 ,王俊宏 ,柴利 ,等 .倒立擺控制仿真與試驗研究現(xiàn)狀 [J].杭州電子工業(yè)學院學報 , 2021, 3(1): 3741. 9. 羅晶 ,陳平 .一階倒立擺的 PID 控制 [ J].實驗室研究與探索 , 2021, 24 (11): 2628. 10. 叢爽 ,張冬軍 ,魏衡華 .單級倒立擺三種控制方法的對比研究 [J].系統(tǒng)工程與電子技術 , 2021, 23(11): 4749. 11. 王孝莉 ,張麗婷 ,楊西俠 .單級倒立擺的兩種控制方法的仿真研究 [ J].信息技術與信息化 , 2021(4): 137139. 12.《 Matlab原理與工程應用》 .【美】 Edward 。 13. 《現(xiàn)代控 制工程》第四版 .【美】 Katsuhiko Ogata. 電子工業(yè)出版社。 14. 《 Matlab 及其在電路與控制理論中的應用》 .陳小平、李長杰 .中國科學技術大學出版社 本實驗課程設計過程中參考了上述文獻資料，同時感謝戴波、盛沙老師等的指導，以及學校圖書館的珍貴文獻，在這表示非常感謝！ 北京石油化工學 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設計 用紙 29 體 會 為期兩周的一級倒立擺課程設計已經結束！在這快樂的兩周里，我與我的小組同學學到了在課堂上難以學到的知識，在這里，我們自己動手將理論與實踐相結合，將課堂上所學的自動控制原理的知識運用到倒立擺的實際操作當中，讓我 們對自動控制原理和倒立擺的知識能加靈活運用并且有了更深層的理解。在接下來的兩周就充分的體現(xiàn)出來了，在第一周里，根據課程設計要求，我們將第六章關于線性系統(tǒng)的校正方法自學了一遍，剛開始不是很明白，但通過對老師以及學生的詢問，很快的學會了如何設計超前 滯后，滯后 超前的傳遞函數(shù)，以及 PID 控制器的設計，基本理解了課程設計的任務，很快明確了各自的分工，很好的學會了各自在小組中發(fā)揮的作用。 此次課程的設計讓我們深刻的明白了光靠理論往往是行不通的，很多東西看起來會，一旦手動操作，就完全不知道怎么操作了，這使我們深深明白 了只有將理論與實踐相結合，才能真正的創(chuàng)造出有意義的價值，學習是一個循環(huán)漸進的過程，要善于在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，從理論中得出結果，這樣的學習才能變得更有意義，實踐還能學到我們在理論中學不到的知識，拓寬自己的知識面。在這次課程設計中，我們通過對系統(tǒng)機理建模，得到了系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，進而再用 matlab進行仿真，在此之前從未接觸過，但是面對圖時，不知道如何利用該圖，這也暴露出我們的不足，但是隨著知識的慢慢積累以及學會分析并加以利用了。但是一旦接觸新的東西時，我們又不知從何入手了，課程設計或許就是針對這樣的問題而存在的， 只要愿意去學，敢于去追問，不懂就問老師，查資料！彌補自身純存在的各種不足，不斷地去完善自己！ 通過對此次課程的設計，我們學會了對一些軟件的運用，尤其學會對 matlab的使用，其實這軟件很早就開始使用，像美國已經把 matlab當成一門必修課，我們國家現(xiàn)在也在慢慢普及，借這次機會可以很好的學習對 matlab的利用，學到了許多命令、函數(shù)功能和編譯方法，尤其是SIMULINK在 matlab中的運用，在很多領域中有著重要的運用，我們很高興能夠在這次課程中接觸到 matlab軟件。 現(xiàn)在，我們基本能夠熟練的運用 matlab軟件進行各種仿真了，只是在程序設計方面有著嚴重的不足，一些命令，函數(shù)功能，編譯不能完全理解！只能按照一些前輩們的程序進行一些改動，程序設計方面存在缺陷，但它對自動控制原理的學習與實踐以及今后相關的學習奠定了很好的基礎。課程設計的過程，模式也為我積攢了很多控制系統(tǒng)設計的經驗和能力。此次課程設計對我們有著重大意義，是其它學習過程中無法取代，讓我們學會許多手動實踐能力！最后，感謝戴波，盛沙老師對我們的大力指導，感謝各位小組成員的大力相助，才能使此次課程設計完成。 北京石油化工學 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設計 用紙 30